Ereditarietà delle strutture della cromatina

Nonostante tutte le cellule somatiche contengano le stesse informazioni genetiche, le cellule del fegato si dividono per formare solo cellule epatiche e 00:00:10.020 00:00 12.840 le cellule della pelle si dividono solo in nuove cellule della pelle. Ogni tipo di tessuto ha specifiche compattazioni di cromatina e modificazioni di istoni, che danno luogo a distinti patterns di espressioni geniche. Le caratteristiche strutturali della cromatina, come il centromero, l'eterocromatina, e le regioni dell'eucromatina, sono epigeneticamente ereditate;le loro caratteristiche sono state quindi trasmesse 00 00 32.970 00:00:35.280 dalla cellula madre alla cellula figlia, in aggiunta al materiale genetico.

Ciò significa che i fenotipi tessuto-specifici del fegato o della pelle o di altre cellule specializzate sono passati durante ogni ciclo di divisione cellulare senza la necessità di cambiamenti del materiale genetico. La formazione de novo del centromero nel DNA di nuova sintesi inizia con il legame della variante H3 dell'istone CENP-A al DNA satellite ricco di AT per formare nucleosomi specifici del centromero. Una volta iniziata, la struttura recruta selettivamente più istoni CENP-A nelle sue vicinanze, in modo cooperativo.

Durante la replicazione del DNA, l'ottamero di istoni, davanti alla forcella di replicazione, viene scomposto in due dimeri H2A/H2B e tetrametro H3/H4. I due dimeri H2A/H2B sono completamente rimossi dall'ottamero, mentre i tetrameri H3/H4 sono debolmente attaccati al DNA e distribuiti casualmente ai filamenti figli. I tetrameri H3/H4 di nuova sintesi, vengono quindi aggiunti ad entrambi i filamenti per riempire gli spazi, ne segue l'aggiunta di due dimeri H2A/H2B, metà dei quali sono molecole originali e l'altra metà di nuova sintesi, per completare l'ottamero.

Nel lievito, a seguito della replicazione del DNA, l'acetilazione dell'istone H3 nel filamento di nuova sintesi caratterizza l'eucromatina, mentre la deacetilazione dell'istone H3 00:02:09.050 00 stabilisce la posizione del dominio compatto della cromatina o eterocromatina. La metilazione dell'istone H3 provoca la condensazione della cromatina. Dopo la replicazione del DNA, gli istoni metilati sono ridistribuiti casualmente sui filamenti figli, che poi si associano all'enzima istone metiltransferasi per metilare l'istone H3 nei nuovi ottameri sintetizzati.

L'inattivazione cromosomica X è un altro esempio dell'eredità della struttura della cromatina. I mammiferi femmine ricevono due cromosomi X e i maschi ne ricevono solo uno. Nelle femmine, uno dei cromosomi X è inattivato in un fenomeno chiamato compensazione del dosaggio:un lungo RNA non codificante, XIST, inizia l'inattivazione di X legandosi all'intera lunghezza di un cromosoma X nello stadio embrionale.

Successivamente, il cromosoma viene mantenuto in questa modalità inattiva nelle successive divisioni cellulari, attraverso tutte le cellule somatiche.